JPH04501227A - 伸長減速装具ヒンジ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、関節の怪我の予防やリハビリテーションに用いる装具に関スル。

それは装具の支点に関し、特に、関節の伸長、過度の緊張、あるいは屈曲に関す る不安定さや運動上の問題を除去するための一方向における減速をするための部 分的な設計に関している。

従来技術の説明 膝や肘の装具処置には多くの指示があるので、脚や腕の矯正器にも多くの種類が ある。運動選手や、関節の怪我をした人のように身体的に元気な人における関節 の伸長は、彼らの活動に伴いあるいは欠いた能力に関連して増大した手足の角度 の速度のために、不安定さや怪我の危険あるいは更なる怪我をもたらす。これら の人々の関節の屈曲は、彼らの大腿口頭筋や上腕二頭筋に厳しいエネルギや疲労 の代価をめる。従来の矯正器は、伸長安定性や過度の緊張や、屈曲運動性に対し て好ましい特徴を含むが、以下に述べるような種々の問題点がある。

端に臨むビン、協働する切り欠きと肩部、角度運動を制限するための支点近傍の ストッパのような過度の緊張を制限する手段は、それ自体その回りに手足を加速 し延ばす支点を供給し、有害な過度の伸長の中へ回転することができる。

換言すれば、矯正器はそれ自体危害を与えることができる。自由に動ける矯正器 は同様な問題を有している。摩擦制御の装置は、手足の伸長をゆっくりとするが 、手足を屈曲するときに設計された摩擦力に打ち勝つ力が要求される欠点、迅速 な応答が必要とされる運動選手やエネルギを保存して過度の疲労を避けることが 必要とされる患者にとっての欠点を有している。また、ストッパ、ビン、端、肩 部や同様なものは、望ましくない重量を矯正器に付加し、疲労を増大させ、動き を遅くし、苦痛を与えがちである。最後に、伸長／屈曲、安定性／機動性に対す る従来技術における種々の特徴は、一般に膝や肘の矯正器設計の中に独特に組み 込まれ、その結果他の矯正器の広い変化に適用できず、衣類用、医療用、運動用 に容易には調整することができないことである。

上述の問題は、伸長の安定性を与え、過度の伸長を制限し、屈曲の運動性を与え る装具装置に対する以下に示す最小限の設計基準を示唆している。

１、ストッパ、ビン、肩部あるいは同様な停止手段に接触する前の設計された運 動の最後の１５から２０度の間に手足の角度速度を自動的に減速しなければなら ない。

２、上述の１．で特定された以外で、関節の運動の速度を遅くしてはならない。

３、軽量でなければならない。

４、矯正器の広い範囲に対して経済的に適用できなければならない。

５、製造、組立が経済的でなければならない。

６、それが操作する範囲内で運動の範囲について調整できなければならない。

７、使用者の活動レベル、健康状態、体重、例えば運動用の場合の運動する表面 のような使用環境等によって調整されるように、手足が受ける所期のカについて 調整できなければならない。

発明の要約 本発明の目的は、前述の問題を解決し、また従来技術よりもその独自の利点にお いて優れた改良品となる上述の設計の要求を満足することにある。

過度の伸長を制限し、伸長安定性を与え、屈曲運動性を容易にする特に設計され た支点を備えた装具装置が提供される。装置は、図示するように、新規なポスト とピボット構成によって矯正器支点の近傍に取り付けられた調整可能で適用可能 なばねロッドを含んでいる。ヒンジが十分に延びた位置に向かって回転されると 、すなわち、アームが互いに１８０度の角度を形成すると、二つのポストは角度 運動を減速するためにばねロッドに係合する。

一実施例では通常の上部及び下部の剛体で細長いアームを含み、アームは歯車化 された端部と１８０度を越える回転を制限するための欠くことのできないストッ パを有し、アームを近接して結合しピボットあるいはピボット点の回りに同一平 面内でアームを回転させるための手段も有している。プレート、スペーサ、ブツ シュ、ねじの組立体がアームを固定しそれらを同一平面内で回転さぜることを担 保するために提供される。組立体は、装具に装具支点を取り付ける製造の期間中 はアームをどの位置でも固定でき、関節の運動速度が減退したり損なわれないよ うにするために使用期間中はアームが自由に動けるように設計されている。一実 施例では軽量なばねロッドが装具支点の外部連結板に摩擦低減ローラボストと中 央ピボット軸の手段によって蛇行して組付けられている。

ローラボストの配置はばねが作動して手足が伸長している間の手足の角度運動の 減速が要求される点を制御する。ローラボストの位置決めは、運動範囲の制限に 関する使用者の必要に応じ製造過程でなされる。ばねロッドは機械的に角度運動 の率を鈍らせるので、減速率の調整はばねロッドの材料や断面積を調整すること により要求される力に変化させるよう制御される。減速を開始する点の調整はば ねロッドを伸長過程で早暁保合させるようにローラボストの可変配置によって制 御される。図面に示されるように、ばね組立体は種々の異なるヒンジや矯正器に 容易に適用することができる。

これらのことや本発明の他の特徴や利点は図面や以下の開示によって明らかとな るであろう。

図面の簡単な説明 図１は本発明の原理に従った伸長減速装具ヒンジの斜視図である。

図２は図工の２−２線から見た正面図である。

図３は図２の３−３線から見た側面図である。

図４はスプリングロッド、ローラボスト、ピボットねじ組立体がどのように単一 の軸ヒンジの周囲に取り付けられるかを示す断片的な斜視図である。

図５は装具の個々の部品を示す伸長減速装具の概観図である。

発明の詳細な説明 本発明の原理による装具支点ＩＯは、細長く、剛体で、薄く、平らな下部バー１ １と細長く、剛体で、薄く、平らな上部バー１２を含んでいる。バーはまた、こ の技術分野においてアームとも呼ばれる。これらのアームは、多軸装具支点の設 計においては、等しい厚みであり、同じ平面内にあって各々の端の１２ａ（図３ 参照）の歯車の手段によって互いに隣接して係合している。多軸装具支点はこの 技術分野において知られている。両アームは、アームをオーバーラツプさせて歯 車結合するために、装具支点の内側の内側プレー）１３に剛結合され、装具支点 の外側の外側プレート１４に剛結合されている。アームとプレートはねじ１５と １６によって互いに締め付けられている。これらのねじは支点ブツシュ１７と１ ８を通り、内側プレート１３のねじ孔にねじ込まれている。

装具支点ブツシュ１７と１８は装具支点組立体に対するビポッ）一点として働く 。ヒンジブツシュ１７と１８の長さは両アームと外側プレート１４を加えた厚み よりも少し短くすべきである。そのような設計は、どの様な位置においても装具 支点を固定することを許容し、製造、組立、及び装具のようなより大きな組立体 の中に組み込むのを容易にする。使用のために組立てられると、ねじ１５と１６ は装具支点１０がその運動範囲にわたって運動することを許容するように調整さ れ、その後ねじ１５と１６が回転しないように各ねじ１５と１６の肩部を同時に クランプするように位置決めされたロックねじ１９が外側プレート１４のねじ孔 内に締め付けられる。

アーム１１と１２の歯車化された端にはそれらの運動の範囲を制限するためにス トッパが設けられている。回転可動アームがストッパを叩いたときに生じ得る手 足の過度の緊張を避けるために、以下に述べるように本技術の本質的な改良点で ある減速手段が設けられている。

ポスト２０は摩擦低減ローラ２１を通り、上部アーム１２のねじ孔に入れられて ローラ２１が自由に回転できるように締め付は調整される。ポスト２２は摩擦低 減ローラ２３を通り、下部アーム１１のねじ孔に入れられてローラ２３が自由に 回転できるように締め付は調整される。ピボットねじ２４は摩擦低減ローラ２５ を通り外側プレート１４のねじ孔に締め付けられる。このねじ孔は組み立てられ たアーム１１と１２の歯車の隣接するピッチ円の接線上であってねじ１５と１６ の間の中央に位置している。ばね鋼ワイヤがばねロッドを形成するために蛇行し て曲げられ、ピボットねじ２４とローラ２５の回りに沿うように取り付けられる 。ピボットねじ２４の肩部はばねロッド２６を外側プレー１−１４及びねじ１５ と１６の端に保持するための保持器として機能する。ばねロッド２６はねじ１５ と１６の回りに沿うように曲げられ、摩擦低減ローラポスト２０と２２の回りに 沿うように反対側に白げられ、ばねロッド２６の端部は装具支点の伸長の間ロー ラー２１と２３に接触し、その結果、装具支点と部品の角度速度の減速がなされ る。ばねロッド２６の材料や断面積は、使用者の活動レベルや健康状態の違いに 合わせ、要求されるヒンジの角度運動の減速率に合わせるために、変化させるこ とができる。ばねロッド２６の曲がりの角度は減速が生じる点を調整するために 変化することができ、それは装具の伸長においてローラ２１と２３が最初にばね ロッド２６に接触したときに働く。

直立アーム１２は薄い金属バンド２７の手段によって互いに取り付けられ、金属 バンド２７は個々の手足の大きさ、通常は支点に対する同じ長さにおける手足の 基部の円周の半分、の要求によってそれぞれ決められる厚み、幅、長さにおいて 変化する。締め付は手段は、アーム１２とバンド２７を貫通してビン止めされた リベット４０である。バンド２８はバンド２７が上部アームに締め付けられるの と同じ方法で中間の横の下部アーム１１に締め付けられる。アーム１１と１２と 共に、バンド２７と２８は装具の骨組み構造を形成する。基部の円周ストラップ ２９は端の円周ストラップ３０といっしょに手足を装具に包みこむ。これらのス トラップは圧縮力があり、手足を装具の内側にしっかりと保持する。これはスト ラップ２９を一端でバンド２７に締め付けることにより達成される。ストラップ ２９は一端は仲介装置すなわちバッド３９に恒久的に固定され、周囲に巻くため に他端は固定ファスナ３２に取り付ける移動ファスナ３１を有する。同じ構成が ストラップ３０をバンド２８に取り付けるために用いられている。

さらに二つの補助ストラップが手足を包むために用いられ、それらは膝蓋骨ス） ・ラップ３３と３６である。ストラップ３３は、一端がナイロン糸で他端がトラ スクリップ３４によって、バッド３９とアーム１２に取り付けられる。トラスク リップ３４は縫い目模様によって補強されたナイロン糸で部材３５に取り付けら れ、膝の包み込みを完全にし、また緩衝を与えている。ｉ材３５は泥土岩熱バッ ドであり、それは膝蓋骨ストラップ３３と３６のための取り付は点として作用す る。ストラップ３６は膝蓋骨ストラップ３３がパッド３９に取り付けられるのと 同じ方法でパッド３６に取り付けられる。ストラップ３７は回転防止ストラップ であり、装具と膝の中間あるいは横あるいは両側を通って螺旋状の包み込みでバ ンド２７と出発点のバンド２８を取り付けている。これは手足の屈曲や伸長がさ れたときの装具の支点における回転力に抵抗する。

本発明が装具装置に関連して記述されたが、動カ付の装具アームのような、スト ッパが接触する前にあるいは抑制装置が過度に伸長される前に、装具の支点運動 の角運動量を減速することが望ましいいかなる装具支点装置にも適用しＦＩＧ、 ４ 国際調査報告 １ｅｌｔｕｖｌＩＩＲ６１＾ｏｏＬ＋ａ＋ｎｎ　Ｎｏ、ＰＣＴ　／ＩＪｓ　Ｑｚ 　′７−ｑ＋＋

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．伸長安定性を与え過度の伸長を制限し屈曲の運動性を与えるための装具装置 にして、前記装置が： ａ．細長の第一及び第二のアームの列；ｂ．装置によって保護されるべき関節の 反対側の使用者の体に前記アームを取り付けるための手段； ｃ．前記アームの共通平面内で相対角度運動を制限して前記アームを互いに連結 する前記アームの端部の連結手段；さらにｄ．前記アーム間の最大角度変位を終 了させる前記アームの相対運動の一部について前記アーム間の相対運動の率を減 らす手段にして、前記減速手段が：他に対する部材の一端の変位に比例した反力 を発生する細長いエネルギ吸収部材、細長い部材の両端の中間点に前記部材を前 記連結手段の相対運動に対して固定するための手段、前記細長い部材の反対の端 に特定の時にのみ係合できるように前記第一および第二のアーム上に位置する第 一及び第二のストッパ手段を具え、両前記ストッパ手段は前記細長い部材に前記 アームが最大に近づく間の相対角度においてのみ係合できるように前記ストッパ 手段が位置すると共に前記細長い部材の輪郭が形成され、それにより：（ａ）前 記アームの相対角度変位が前記細長い部材が両前記ストッパ手段に同時に係合し ない十分に小さな間は前記減速手段は効力のない状態に留まって前記アームは相 互に自由に角度運動ができる一方、（ｂ）前記アーム間の角度変位がその後増大 すると両前記ストッパ手段が係合して前記アーム間の角度運動の相対率を次第に 減少させることを特徴とする装具装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載された装具装置にして：ａ．前記連結手段は、前記 アームの端部の噛み合う歯車手段、アームの列の反対側に位置し前記アームの相 対横運動を避けるための連結部材、及び前記アームの端の近傍で前記連結部材を 通って延び前記部材と前記アームを結合し前記アームが回転できる軸を供給する 部材を含み、さらにｂ．前記減速手段は前記細長い部材をそのほぼ中点で前述し たように前記連結部材の一つに固定する手段を含むことを特徴とする装具装置。
3. ３．請求の範囲第２項に記載された装具装置にして：ａ．連結手段は前記軸供給 部材の回転を阻止するために前記軸供給部材に係合し得る頭部を有する頭付部材 を有し；ｂ．前記細長い部材は前記頭付部材によって前記連結部材の一つに止め られ；さらに ｃ．前記細長い部材を前記連結部材の一つに固定するための手段は前記一つの連 結器に前記細長い部材をとどめる第二の頭付部材を有し、前記第二の頭付部材は 細長い部材を第一の頭付部材に止めるために第一の頭付部材から細長い部材の反 対側に位置していることを特徴とする装具装置。
4. ４．請求の範囲第２項に記載された装具装置にして、前記細長い部材に支持され るアームの角度位置に応じて抵抗を増大させるため前記連結プレートに支持され 前記細長い部材に係合し得るブッシュを含むことを特徴とする装具装置。
5. ５．請求の範囲第４項に記載された装具装置にして、軸供給部材が前記ブッシュ を通って延びて前記ブッシュを前記一つの連結部材に固定することを特徴とする 装具装置。
6. ６．請求の範囲第３項に記載された装具装置にして、前記軸供給部材が第二の前 記連結部材を貢通しそれにより、前記部材は回転を固定され、前記連結部材は前 記部材を前記アームの相対回転の摩擦的制限を透けるのに十分な一定の距離離れ ることができることを特徴とする装具装置。
7. ７．請求の範囲第３項に記載された装具装置にして：ａ．前記第一の貫通部材は 前記軸供給部材の延長軸の間に延びる線に沿い前記両軸のほぼ中央に位置し；さ らに ｂ．第二の貫通部材は前述の線に対して垂直に延びる第二の線に沿い第一の頭付 部材の延長軸を通適することを特徴とする装具装置。
8. ８．請求の範囲第２項に記載された装具装置にして：ａ．前記アームの端部が互 いに平行な側部を有すると共に同じ厚みであり；さらに ｂ．前記連結部材が平板であることを特徴とする装具装置。
9. ９．請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載された装具装置にして、前記 細長い部材が弾力のある変形可能な材料で製造されると共に蛇行した形状を有す ることを特徴とする装具装置。
10. １０．請求の範囲第１項から第８項のいずれかに記載された装具装置にして： ａ．前記細長い部材が前記ストッパ手段と前述のように係合したとに細長い部材 の端部がストッパ手段の回りに操作され；さらにｂ．前記ストッパ手段が前記細 長い部材と前記ストッパ手段の間の摩擦を最小にしそれによって前記装置におけ る屈曲運動性を与えるために前記細長い要素端部に係合可能なローラを有するこ とを特徴とする装具装置。